(57)【要約】【課題】スペースが限られる等の理由により、消費電力をいままで以上に節約できる具体的な液晶表示装置およびそれを用いたＩＣカードを提供することが求められていた。【解決手段】バックライトと液晶素子とからなる液晶表示装置において、液晶素子のバックライトが複数のＬＥＤから構成されており、バックライトのＬＥＤが選択的に点灯することにより光量の調整が可能な構成、特に、バックライトと液晶素子との間に導光板を設けてあり、偏光フィルタのスリットにより各々ＬＥＤを含む複数の領域に区分され、バックライトのＬＥＤから発光光が、前記偏光フィルタにより前記領域内に拡散される構成である液晶表示装置およびそれを用いたＩＣカードを提供する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バックライトと液晶素子とからなる液晶表示装置において、液晶素子のバックライトが複数のＬＥＤから構成されており、バックライトのＬＥＤが選択的に点灯することにより光量の調整が可能な構成であることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記ＬＥＤの選択的な点灯が、ＯＮ／ＯＦＦ制御により行われる構成であることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記バックライトと液晶素子との間に導光板を設けてあり、前記液晶表示装置に設けられているバックライト側の偏光フィルタのスリットにより各々ＬＥＤを含む複数の領域に区分され、前記バックライトのＬＥＤから発光光が、前記偏光フィルタにより前記領域内に拡散される構成であることを特徴とする請求項１または２記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記バックライトと液晶素子との間に導光板を設けてあり、前記バックライトのＬＥＤから発光光が、前記導光板により全面に拡散される構成であることを特徴とする請求項１または２記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記ＬＥＤを複数のグループに分け、グループごとに選択的に点灯させることを特徴とする請求項４記載の液晶表示装置。
【請求項６】
内蔵電源から前記バックライトと前記液晶素子が駆動されることを特徴とする請求項１から５何れか記載の液晶表示装置。
【請求項７】
請求項６記載の液晶表示装置と、ＣＰＵと、メモリと、アンテナが配線されているＩＣカード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電源によりバックライトが点灯され、そのバックライトにより表示される液晶表示装置のうち、バックライトがＬＥＤである液晶表示装置と、そのような液晶表示装置を用いたＩＣカードに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の液晶表示装置でもバックライトを必要とするものが存在していた。その場合、バックライトとして用いられていた光源は、白熱電球や蛍光灯等の各種のものが使用されていた（特許文献１参照）。
【０００３】
最近では、その省エネ性能などにより発光ダイオード、すなわちＬＥＤを用いられる場合が増えてきている。
【０００４】
その場合、ＬＥＤはバックライトであるため、その表示時には全面点灯して、液晶素子の駆動によりバックライト光の開閉制御を行うことにより液晶表示制御を行っていた。
【０００５】
なお、この場合、面発光ＬＥＤを用いる場合はそのままバックライトとして使用できるが、経済的、設計上の都合、その他種々の事情により、導光板をＬＥＤと液晶素子との間に介在させ、擬似的に面発光バックライトとする技術も既に公知である。
【０００６】
また、このような液晶表示装置を表示部に用いて組み込んだ液晶表示装置も知られている。
【０００７】
さらに、ＩＣカードも単に通信機能付きのＩＣカード以外に、ワンタイムパスサードカードの様な用途にも用いられる様になってきたが、このような用途においては、表示機能が求められる様になってきた。このような用途の場合は、例えば、カード表面に設けた表示装置に乱数によって算出したパスワードや、その他、ＩＣカード内のメモリに書き込まれているカードチャージ残高等を表示するものなどがある。
【０００８】
この場合の表示素子としては、白黒の表示素子を反転させるなどして表示する電子ペーパーなどが考えられていたが表示性能等の点で液晶表示装置が好ましいと考えられている。
【０００９】
また、表示素子そのものが自発光するＯＬＥＤ（有機エレクトロルミネッセンス素子）が考えられていたが、消費電力が大きく、このような用途のＩＣカードの表示素子としての採用は困難であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特願２０１０−２２６２９５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、いくら消費電力の少ないＬＥＤといっても、電源容量に限りがある場合、その駆動時間が問題となってくる。
【００１２】
特に、携帯機器である場合、すなわち、ＩＣカード等の場合、その駆動時間を極力長く
することが求められていた。このような事情は、使いきりの一次電池、充電可能な二次電池のどちらの場合でも問題になるものである。すなわち、一次電池の場合は交換頻度、二次電池の場合は充電頻度が問題になる。
【００１３】
特に、カードの場合、電池の設置スペースに限りがあり、大容量の電池の設置が困難であった。特にカードの種類により規格等が定まっている場合は、電池容量を増やすために規格より大きくすると利便性に欠ける場合がすくなくなかった。
【００１４】
また、電池は長時間の連続使用により劣化が進み、予想以上の寿命短縮が生じる場合がある。
【００１５】
なお、ＬＥＤの調光を行う技術思想も既に存在しているが、別途ドライバＩＣや制御用コントローラを用いて制御するものであり、消費電力を削減するものではなかった。
【００１６】
そこで、例えばＩＣカードの様な、消費電力の制限が厳しい液晶表示装置において、バックライトとして使用されている。このように消費電力の比較的少ないＬＥＤをバックライトとして用いても、液晶表示装置全体での消費電力は１００ｍＡとなってしまうため、カードに搭載する表示装置としては好ましくなかった。
【００１７】
そこで、スペースが限られる等の理由により、消費電力をいままで以上に節約できる具体的な液晶表示装置およびそれを用いたＩＣカードを提供することが求められていた。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記の課題を解決するための手段として、請求項１に記載の発明は、バックライトと液晶素子とからなる液晶表示装置において、液晶素子のバックライトが複数のＬＥＤから構成されており、バックライトのＬＥＤが選択的に点灯することにより光量の調整が可能な構成であることを特徴とする液晶表示装置を提供するものである。
【００１９】
また、請求項２に記載の発明は、前記ＬＥＤの選択的な点灯が、ＯＮ／ＯＦＦ制御により行われる構成であることを特徴とする請求項１記載の液晶表示装置を提供するものである。
【００２０】
また、請求項３に記載の発明は、前記バックライトと液晶素子との間に導光板を設けてあり、前記液晶表示装置に設けられているバックライト側の偏光フィルタのスリットにより各々ＬＥＤを含む複数の領域に区分され、前記バックライトのＬＥＤから発光光が、前記偏光フィルタにより前記領域内に拡散される構成であることを特徴とする請求項１または２記載の液晶表示装置を提供するものである。
【００２１】
また、請求項４に記載の発明は、前前記バックライトと液晶素子との間に導光板を設けてあり、前記バックライトのＬＥＤから発光光が、前記導光板により全面に拡散される構成であることを特徴とする請求項１または２記載の液晶表示装置を提供するものである。
【００２２】
また、請求項５に記載の発明は、ＬＥＤを複数のグループに分け、グループごとに選択的に点灯させることを特徴とする請求項４記載の液晶表示装を提供するものである。
【００２３】
また、請求項６に記載の発明は、内蔵電源から前記バックライトと前記液晶素子が駆動されることを特徴とする請求項１から５何れか記載の液晶表示装置を提供するものである。
【００２４】
また、請求項７に記載の発明は、請求項６記載の液晶表示装置と、ＣＰＵと、メモリと
、アンテナが配線されているＩＣカードを提供するものである。
【発明の効果】
【００２５】
請求項１記載の発明によれば、スペースが限られる等の理由により電池等の電源を大容量とすることができなくても、消費電力をいままで以上に節約できる具体的な液晶表示装置を提供できるものである。
【００２６】
請求項２記載の発明によれば、従来の様なＬＥＤ調光ドライバＩＣや制御コントローラを必要しないために、消費電力をいままで以上に節約できる具体的な液晶表示装置を提供できるものである。
【００２７】
請求項３記載の発明によれば、実際に表示する必要がある領域のみのＬＥＤ光を当てることになるため、表示する必要がない領域のＬＥＤ光の電力消費を削減することが可能になり、消費電力をいままで以上に節約できる具体的な液晶表示装置を提供できるものである。
【００２８】
請求項４記載の発明によれば、点灯するＬＥＤの数が少なくとも、全面にバックライトのＬＥＤ光が行き渡るために、通常の表示に近づけ、しかも、消費電力をいままで以上に節約できる具体的な液晶表示装置を提供できるものである。
【００２９】
請求項５記載の発明によれば、ＬＥＤの駆動が連続でなくなるために、連続実際に表示する必要がある領域のみのＬＥＤ光を当てることになるため、表示する必要がない領域のＬＥＤ光の電力消費を削減することが可能になり、消費電力をいままで以上に節約できる具体的な液晶表示装置を提供できるものである。
【００３０】
請求項６記載の発明によれば、外部電力が望めない状況であるため、消費電力を節約する必然性の高い、作用効果が明確な場合の液晶表示装置を提供できるものである。
【００３１】
請求項７記載の発明によれば、カード形状であるため、スペースが限られる等の理由が明確で、外部電力として十分な電力容量が望めない状況であるため、消費電力を節約する必然性が高く、また、液晶表示装置以外のＣＰＵ、メモリ、アンテナの駆動に電力を消費し、液晶表示装置への電力配分を極力減少可能なＩＣカードを提供できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明における、液晶表示装置をＩＣカードに利用した場合の一実施の形態を示す平面図である。
【図２】本発明における、図１の実施の形態における液晶表示装置の表示部分でメニューを表示する場合を示す平面図である。
【図３】本発明における、図１の実施の形態における液晶表示装置の部分概念断面図である。
【図４】本発明における、図１の実施の形態における液晶表示装置のＬＥＤの制御フローである。
【図５】本発明における、図１の実施の形態における液晶表示装置の概念回路図である。
【図６】本発明における、液晶表示装置をＩＣカードに利用した場合の図１の実施の形態とは別な実施の形態における液晶表示装置の表示部分でメニューの表示の平面図である。
【図７】本発明における、液晶表示装置をＩＣカードに利用した場合の図１や図６の実施の形態とは別な実施の形態における液晶表示装置の表示部分でメニューの表示の平面図である。
【図８】本発明における、液晶表示装置をＩＣカードに利用した場合の図７の実施の形態における別な瞬間の状態における液晶表示装置の表示部分でメニューの表示の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、本発明の態様について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００３４】
図１は、本発明における液晶表示装置をＩＣカードに利用した場合の平面図である。図２は、液晶表示装置の表示部分でメニューを表示する場合を示す平面図である。図３は、液晶表示装置の部分概念断面図である。
【００３５】
液晶表示装置１１は、バックライトである複数のＬＥＤ１２ａ、１２ｂ、１２ｃ・・・と、導光板１３、液晶素子１４よりなっている。図では説明の簡略上、５個のＬＥＤ１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅからなる場合で以下説明するが、その個数は適宜調整可能である。本実施の形態では、点発光に近いＬＥＤであるため、このままでは部分的にしか液晶素子のバックライトとしか機能しないため、導光板により個々のＬＥＤの光が全面に拡散する構成となっている。従って、面発光ＬＥＤを用いれば偏光フィルタは必要ないが、今のところ面発光ＬＥＤの消費電力は高く。現在では面発光ＬＥＤを利用するのは困難である。また、この液晶表示装置をＩＣカードに応用した場合、各種の形態に応用でき、例えばその表面には液晶素子１４の他に操作部３１を有するが、全て外部から通信等で操作する場合は、操作部３１が不要な構成でも構わない。
【００３６】
次に、導光板１３は、個々のＬＥＤの光が全面に拡散するための導光素子のことであり、代表的構造としては、アクリル板の表面にドット印刷や微細な凹凸を設けた構成などが知られている。
【００３７】
液晶素子１４は、各種のものがあるが、単純マトリクス方式のものの代表例で説明すれば、第一の偏光フィルタ２１、第一の基板２２、第一の透明電極２３、第一の配向膜２４、液晶２５、第二の配向膜２６、第二の透明電極２７、カラーフィルタ２８、第二の基板２９、第二の偏光フィルタ３０が順次積層されており、その他適宜スペーサ（図示せず）やシール材（図示せず）より構成されているものである。もちろん、ＴＦＴ液晶など他の方式の液晶素子などや、ＬＥＤを三色光源としてカラーフィルタを不要とした構造など、各種の構造のものがある。
【００３８】
ここで、第一の実施形態の液晶表示装置１１１では、その表示領域が複数の領域１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ、１１２ｄ、１１２ｅに分割されており、その領域ごとにそのバックライトとしてＬＥＤ１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅが配されるとともに、その液晶素子１１４のバックライト寄りにある第一の偏光フィルタ１２１には、領域１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ、１１２ｄ、１１２ｅを分割するスリット１１３が設けられている。この結果、ＬＥＤ１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅが点灯した場合、その領域以外の他の領域へ進む光が最低限になる。
【００３９】
各々の領域は表示内容１４１、例えば領域１１２ａでは「メニュー」という表示内容１４１ａ、領域１１２ｂでは「■項目１」という表示内容１４１ｂ、領域１１２ｃでは「■項目２」という表示内容１４１ｃ、領域１１２ｄでは「■項目３」という表示内容１４１ｄ、領域１１２ｅでは「■項目４」という表示内容１４１ｅに対応している。
【００４０】
この場合の点灯制御としては、表示内容１４１が特定される場合に連続点灯するものでも構わないが、点滅点灯でも構わない。この場合、点滅点灯であれば、電池の連続使用されないことになり、このような連続使用が避けられた結果、電池の劣化が起きにくくなり、その結果、電池の長寿命化が図れる。
【００４１】
このようなＬＥＤの制御としては、図４のような制御フローにより点灯制御される。すなち、最初に電源が投入された場合はステップ２１１（Ｓ２１１）により電源入力され、ステップ２１２（Ｓ２１２）に進み、メニューモードに移行する。このように、メニューモードに移行すると、バックライトＬＥＤ１２ａ点灯のステップ２１３（Ｓ２１３）になる。次に、モード選択されているか否か、および選択された場合、どのモードが選択されたかを判断するステップ２１４（Ｓ２１４）に進む。このステップ２１４（Ｓ２１４）にてモードが選択されないと判断されれば、そのまま元のステップ２１１（Ｓ２１１）に戻る。
【００４２】
他方、このステップ２１４（Ｓ２１４）にてリーダーモードが選択されたと判断されれば、モードをリーダーモードとするステップ２１５（Ｓ２１５）に進む。このように、リーダーモードに移行すると、バックライトＬＥＤ１２ｂ点灯のステップ２１６（Ｓ２１６）になる。次に、モード選択されているか否か、および選択された場合、どのモードが選択されたかを判断するステップ２１４（Ｓ２１４）に戻る。
【００４３】
また、このステップ２１４（Ｓ２１４）にて画像表示モードが選択されたと判断されれば、モードを画像表示モードとするステップ２１７（Ｓ２１７）に進む。このように、画像表示モードに移行すると、バックライトＬＥＤ１２ｃ点灯のステップ２１８（Ｓ２１８）になる。次に、モード選択されているか否か、および選択された場合、どのモードが選択されたかを判断するステップ２１４（Ｓ２１４）に戻る。
【００４４】
さらに、このステップ２１４（Ｓ２１４）にてダウンロードモードが選択されたと判断されれば、モードをダウンロードモードとするステップ２１９（Ｓ２１９）に進む。このように、ダウンロードモードに移行すると、バックライトＬＥＤ１２ｄ点灯のステップ２２０（Ｓ２２０）になる。次に、モード選択されているか否か、および選択された場合、どのモードが選択されたかを判断するステップ２１４（Ｓ２１４）に戻る。
【００４５】
そして、このステップ２１４（Ｓ２１４）にてデバックが選択されたと判断されれば、モードをデバックとするステップ２２１（Ｓ２２１）に進む。このように、デバック状態に移行すると、バックライトＬＥＤ１２ｅ点灯のステップ２２２（Ｓ２２２）になる。次に、モード選択されているか否か、および選択された場合、どのモードが選択されたかを判断するステップ２１４（Ｓ２１４）に戻る。
【００４６】
以上の実施の形態では、液晶表示装置で表示する内容が作業者の作業内容を表示するものであるが、これ以外の表示、例えば、ＩＣカードに利用する場合におけるＩＣカード内に記録された情報等である場合でも同様である。
【００４７】
このようなＩＣカードの場合でも、上記表示の他、ソフトウエアのダウンロード時のインジケータ表示、サービス用表示、デバック時の表示などの各種表示をモード選択の表示の他の表示として用いることができる。
【００４８】
このような制御は、例えば、非接触通信型ＩＣカードに利用する場合図５のような回路にて実現する。すなわち、液晶素子１４と、操作部３１１と電池３１２とＣＰＵ３１３とリーダ／ライタ装置３１２とその液晶素子１４のバックライトＬＥＤ１２からなる。
【００４９】
また、このリーダ／ライタ装置３１２は発振器３１４、通信用ＩＣ３１５、アンテナ３１６から構成され、おのおののバックライトＬＥＤ１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅにはスイッチ３１７ａ、３１７ｂ、３１７ｃ、３１７ｄ、３１７ｅが設けられ、各々がＣＰＵ３１３により制御されている。
【００５０】
この場合、１チップ式の通信用ＩＣとＣＰＵを両方制御可能な構成でも構わないし、メモリをＣＰＵ外に持つもの、ＣＰＵ内に持つもののどちらでも良く、さらに、メモリも揮発性、不揮発性どちらの構成でも、その両方を備えるものでも構わない。
【００５１】
この結果、そのモードのとき、そのモードに対応する表示のみがバックライトにより照らされることになる。この結果、この実施の形態の様に領域が均等に５分割の場合であれば、その消費電力が理想的には５分の１で済むことになる。
【００５２】
もっとも、このようなＩＣカードは、このようなＲＦＩＤで代表されるような非接触ＩＣカードに限定されず、接触式でもよいが、電池容量の関係上、非接触ＩＣカードの方が本発明を用いる必要性は高いものといえる。
【００５３】
次に、別な実施の形態について説明する。
【００５４】
図６はその実施の形態の液晶表示装置の表示部分でメニューを表示する場合を示す平面図である。
【００５５】
ここで、液晶表示装置４１１は、バックライトとしてＬＥＤ４１２ａ、４１２ｂ、４１２ｃ、４１２ｄ、４１２ｅが配されている。そして、各々のＬＥＤが点灯すると、その導光板によって全面に拡散し、液晶表示装置のバックライトとして機能することができる。
【００５６】
本図では、一個のＬＥＤ４１２ｃのみが点灯し、他のＬＥＤ４１２ａ、４１２ｂ、４１２ｄ、４１２ｅは消灯しているため、その消費電力が理想的には５分の１で済むことになる。
【００５７】
さらに別な実施の形態について説明する。
【００５８】
図７はその実施の形態の液晶表示装置の表示部分でメニューを表示する場合のある瞬間のを示す平面図で、図８は別な瞬間の平面図である。
【００５９】
ここで、液晶表示装置５１１は、バックライトとしてＬＥＤ５１２ａ、５１２ｂ、５１２ｃ、５１２ｄ、５１２ｅが配されている。そして、各々のＬＥＤが点灯すると、その導光板によって全面に拡散し、液晶表示装置のバックライトとして機能することができる。
【００６０】
図７に示すある瞬間では、ＬＥＤ５１２ａ、５１２ｃ、５１２ｅが点灯し、他のＬＥＤ４１２ｂ、４１２ｄは消灯している。ＬＥＤが複数のグループに分けられ、グループごとに選択的に点灯する。
【００６１】
例えば、図８に示す次の瞬間ではＬＥＤ４１２ｂ、４１２ｄが点灯し、別な他の瞬間には、ＬＥＤ５１２ａ、５１２ｃ、５１２ｅは消灯している。
【００６２】
このようにすることで、液晶表示装置全体としての消費電力を減らすことができる。のみならず、このような点灯方法を採用することにより、表示機能のバリエーションを広げることができる。
【符号の説明】
【００６３】
１１、１１１、４１１、５１１・・・液晶表示装置
１２、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅ、４１２ａ、４１２ｂ、４１２ｃ、４１２ｄ、４１２ｅ、５１２ａ、５１２ｂ、５１２ｃ、５１２ｄ、５１２ｅ・・・ＬＥＤ
１３・・・導光板
１４、１１４・・・液晶素子
２１・・・第一の偏光フィルタ
２２・・・第一の基板
２３・・・第一の透明電極
２４・・・第一の配向膜
２５・・・液晶
２６・・・第二の配向膜
２７・・・第二の透明電極
２８・・・第二の基板
３１・・・操作部
１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃ、１１２ｄ、１１２ｅ・・・領域
１１３・・・スリット
１２１・・・偏光フィルタ
１４１、１４１ａ、１４１ｂ、１４１ｃ、１４１ｄ、１４１ｅ・・・表示内容
Ｓ２１１〜Ｓ２２２・・・ステップ
３１１・・・操作部
３１２・・・電池
３１３・・・ＣＰＵ
３１４・・・発振器
３１５・・・通信用ＩＣ
３１６・・・アンテナ
３１７ａ、３１７ｂ、３１７ｃ、３１７ｄ、３１７ｅ・・・スイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2013007943.tif 000007
【図６】
2013007943.tif 000008
【図７】
2013007943.tif 000009
【図８】
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